عنوان مقاله :
مقايسه ساختار الكتروني و مغناطيسي ابرشبكه A/B نسبت به تغيير لايه هاي اتمي تشكيل دهنده آن (A=LaMnO3, LaTiO3 & B=SrTiO3, SrMnO3)
عنوان به زبان ديگر :
Investigating and Comparing the Electronic and Magnetic Structure of A/B Super-lattice Compared to its Crystalline Composition (A=LaMnO3, LaTiO3 & B=SrTiO3, SrMnO3
پديد آورندگان :
پيروند بوري، فاطمه دانشگاه آزاد اسلامي اهواز - گروه فيزيك , اعظمي، آزاده دانشگاه آزاد اسلامي اهواز - گروه فيزيك
كليدواژه :
DFT , ابرشبكه , LaTiO3 , نظريه تابعي چگالي , SrMnO3 , SrTiO3 , LaMnO3
چكيده فارسي :
در اين تحقيق محاسبات ابتدا به ساكن ساختار الكتروني و مغناطيسي ابرشبكه هاي LaMnO3/SrTiO3، LaMnO3/SrMnO3 و LaTiO3/SrTiO3 با تقريب LDA+U و با استفاده از روش شبه پتانسيل فوق نرم بر پايه نظريه تابعي چگالي انجام شده است. بسته محاسباتي مورد استفاده در اين تحقيق Pwscf است كه براي بررسي ساختار الكتروني مناسب تر است. استفاده از تقريب LDA+U در دستگاه هاي همبسته قوي منوط به داشتن مقدار پارامتر هابارد است. با استفاده از روش پاسخ خطي مقدار پارامتر هابارد براي اتم منگنز eV 5/3 و براي اتم تيتانيوم eV 5 بدست آمده است كه در توافق خوبي با نتايج تجربي است. براي ساخت ابرشبكه هاي LaMnO3/SrTiO3، LaMnO3/SrMnO3 و LaTiO3/SrTiO3 از زيرلايه SrTiO3 استفاده شده است. محاسبات چگالي حالات، فاز فرومغناطيس و نيم فلز را براي تركيب بلوري LaMnO3، فاز پارامغناطيس و عايق براي تركيب SrTiO3 و فاز پاد فرومغناطيس نوع G و عايق را براي تركيب هاي بلوري SrMnO3 و LaTiO3 نشان مي دهد. با محاسبه چگالي حالات جزيي تركيب هاي بلوري اوليه و محاسبه چگالي حالات ابرشبكه ها ديده شد كه با وجود شباهت ساختاري تركيب هاي بلوري LaMnO3، SrTiO3، SrMnO3 و LaTiO3 اﻣﺎ ﺑﺎ ﻗﺮار دادن ﻻﯾﻪﻫﺎي اﺗﻤﯽ آنﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺘﻨﺎوب، در ﻓﺼﻞ ﻣﺸﺘﺮك ﻻﯾﻪﻫﺎي اﺗﻤـﯽ در اﺑﺮﺷـﺒﮑﻪ ﻫـﺎ از ﻧﻈـﺮ ﺳـﺎﺧﺘﺎر اﻟﮑﺘﺮوﻧـﯽ، ﺧـﻮاص ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺴﯽ و اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖﻫﺎي ﺑﻠﻮري ﺗﺸﮑﯿﻞ دﻫﻨﺪه آنﻫﺎ ﺗﻔﺎوتﻫﺎي ﭼﺸﻤﮕﯿﺮي از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﻨﺪ. ﭘـﯿﺶ ﺑﯿﻨـﯽ ﭘﯿﮑﺮﺑﻨـﺪي ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺴـﯽ اﺑﺮﺷﺒﮑﻪﻫﺎ، اﻧﺮژي ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ ﺗﺒﺎدﻟﯽ ﺑﯿﻦ ﻧﺰدﯾﮏﺗﺮﯾﻦ ﻫﻤﺴﺎﯾﻪﻫﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻧﺮژي ﺗﺒﺎدﻟﯽ ﺑﯿﻦ اﺗﻢﻫﺎي Mn-Mn، از ﻣﺮﺗﺒﻪ eV 3- 4/01×10- ﺑﯿﻦ اﺗﻢﻫﺎي Ti-Mn از ﻣﺮﺗﺒﻪ eV 3- 2/01×10- و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﻧﺮژي ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ ﺗﺒـﺎدﻟﯽ ﺑـﯿﻦ اﺗـﻢ ﻫـﺎي Ti-Mn از ﻣﺮﺗﺒـﻪ eV 3- 3/10×10- در ﻓﺼـﻞ ﻣﺸـﺘﺮك ﻻﯾﻪﻫﺎ و ﻣﻨﻔﯽ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪ ﮐﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت اﻧﺮژي ﺑﺮﻫﻤﮑﻨﺶ ﺗﺒﺎدﻟﯽ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﭘﯿﮑﺮﺑﻨﺪي ﻧﺎﺷﯽ از اﺗﻢﻫﺎي ﻓﺼﻞ ﻣﺸﺘﺮك ﻻﯾﻪﻫﺎ در اﺑﺮﺷﺒﮑﻪﻫﺎ ﻓﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺲ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﺬار اﻟﮑﺘﺮون در ﻻﯾﻪﻫﺎي ﻓﺼﻞ ﻣﺸﺘﺮك اﺳﺖ ﮐﻪ ﺳﺒﺐ ﺑﻬﯿﻨﻪﺳﺎزي ﭘﯿﮑﺮﺑﻨﺪي در ﻓﺼﻞ ﻣﺸﺘﺮك اﺑﺮﺷﺒﮑﻪﻫﺎ ﻣﯽﮔﺮدد.
